Для многих людей словосочетание "тропический лес" может вызвать в воображении образ пейзажа, изобилующего растительностью, экзотическими животными и необычайной красотой.

Но хотя тропические леса мира обладают некоторыми общими качествами, в том числе служат средой обитания для разнообразных диких животных и хранят огромное количество атмосферного углекислого газа, новое исследование, проведенное под руководством Калифорнийского университета в Лос—Анджелесе, показывает, насколько разными могут быть тропические леса, даже если они расположены рядом друг с другом.

"Тропические леса - это не монолит", - сказала эколог Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Эльза Ордуэй, ведущий автор исследования, которое было опубликовано 20 октября в журнале Communications Earth & Environment.

Это исследование имеет важное значение, поскольку понимание того, как леса отличаются друг от друга, может помочь сформировать природоохранные инициативы и усилия по борьбе с изменением климата. Лица, принимающие решения, и заинтересованные стороны могли бы использовать результаты исследования для более точного прогнозирования того, насколько леса смягчают изменение климата и насколько они уязвимы к нему.

Растительность в тропических лесах, которая извлекает углекислый газ из воздуха для фотосинтеза, накапливает около одной четвертой земного углерода в листьях, стволах и корнях. Конкретные виды, обитающие в лесу, влияют на то, сколько углерода он может удерживать, и определяют, как он реагирует на природные и антропогенные возмущения.

Ордуэй и ее соавторы проанализировали два тропических ландшафта в малазийской части Борнео, разделив их на семь различных типов в зависимости от темпов их роста, уровня смертности, количества углерода, которое они могут удерживать, и других характеристик.

Чтобы классифицировать тропические леса, исследователи использовали два типа технологий дистанционного зондирования: спутниковую систему лазерного обнаружения LiDAR для измерения высоты и распределения растительности и спектроскопию для определения химического состава лесов.

Эти измерения помогли понять, как леса различаются как с точки зрения их структуры — например, высоты деревьев, формы листвы и промежутков в пологе, — так и с точки зрения их функций — как работают экосистемы и как распределяются природные ресурсы.

Исследователи обнаружили, что двумя наиболее важными переменными для различения типов лесов были масса листьев на единицу площади и количество фосфора, содержащегося в пологе — верхнем слое леса, который образован верхушками деревьев. Фосфор - это химическое вещество, необходимое для роста растений.

"Возможность реально охарактеризовать эти различия в больших масштабах имеет действительно огромное значение для нашей способности понимать эти леса и то, как они функционируют", - сказал Ордуэй.

Борнео - третий по величине остров в мире. В его лесах обитает широкий спектр местообитаний, в которых обитает более 15 000 видов растений и более 1400 видов животных. Всего на 25 акрах Борнейского леса может произрастать около 700 различных пород деревьев — почти столько же, сколько во всей Северной Америке.

С 1960—х годов огромные участки лесов острова были уничтожены из-за вырубки лесов, пожаров, незаконных рубок и расширения сельскохозяйственного производства - особенно для плантаций пальмового масла.

Составление карт лесов дает директивным органам лучшее понимание природоохранной ценности тропических лесов, чтобы они могли принимать законы и нормативные акты для их защиты. Кроме того, точное определение способности тропических лесов накапливать углерод может помочь сформировать рыночные программы сохранения, такие как сокращение выбросов в результате обезлесения и деградации лесов в развивающихся странах, известные как СВОД+, которые определяют денежную стоимость углерода, который тропические леса предотвращают от выброса в атмосферу. В рамках таких программ крупные международные банки инвестировали крупные суммы в пользу стран, которые защищают свои леса.

И по мере совершенствования спутникового дистанционного зондирования будут расширяться и данные, доступные ученым и политикам. Ожидается, что предстоящие спутниковые миссии, такие как миссия гиперспектрального спутника НАСА, запуск которой запланирован на 2028 год, позволят бесплатно получить огромное количество данных, что может открыть путь для дальнейших исследований различий в функционировании лесов. Исследование, проведенное под руководством Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, может послужить основой для будущих анализов и определения того, какие переменные являются значимыми.

"Скоро мы получим в распоряжение невероятное количество данных дистанционного зондирования, которые изменят правила игры в отношении того, что мы можем измерять и контролировать в экосистемах по всему миру", - сказал Ордуэй.

До сих пор типы лесов были нанесены на карту исследователями на местах, которые идентифицируют различные виды и измеряют функциональные признаки. Но этот тип анализа ограничен стоимостью и возможностью ученых получить доступ к определенным частям тропических лесов.

Ордуэй сказала, что тот же подход, который использовала ее команда, можно было бы распространить и на изучение других типов лесов и других экосистем.